叶片驱动装置、照相机装置以及电子设备的制作方法

专利检索2022-05-10  16



1.本实用新型涉及智能手机等电子设备所用的叶片驱动装置、照相机装置以及电子设备。


背景技术:

2.提出了各种滑动照相机装置的叶片来调整透镜体光量的技术。专利文献1所公开的照相机模块在入射孔周围配置三个叶片,驱动三个叶片,来改变射入透镜体的进光量。该照相机模块在保持叶片的壳体底面上的fpc(flexibleprintedcircuits)配置三个驱动线圈,在与壳体对向的活动环上配置三个驱动磁石,利用通过驱动线圈和驱动磁石产生的电磁力,使活动环绕光轴旋转来活动叶片。专利文献2所公开的光阑机构装置在入射孔周围,对合配置称为“桨叶(blade)”的大致l字状的两个叶片,驱动该两个叶片,来改变射入透镜体的进光量。该光阑机构装置在基座底面上的fpc配置三个线圈,在基座上侧的旋转环上配置三个永久磁石,利用通过线圈和永久磁石产生的电磁力,使旋转环绕光轴旋转,从而驱动叶片。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1中国110858048a公开专利公报
6.专利文献2韩国2018

0105970a公开专利公报


技术实现要素:

7.实用新型要解决的课题
8.然而,专利文献1以及专利文献2所述的技术存在的问题是,当停止对线圈施加电压从而不施加驱动力时,叶片就会自由活动。
9.本实用新型是鉴于这样的课题而完成的,其目的在于提供一种在未对叶片施加驱动力的状态下叶片也不会自由活动的叶片驱动装置。
10.用于解决课题的手段
11.为了解决上述课题,作为本实用新型的优选方式的叶片驱动装置,其特征在于,定义中心轴,具备:叶片;呈以所述中心轴为中心的环状的基座;呈以所述中心轴为中心的环状的活动环;驱动机构,其相对于所述基座以所述中心轴为中心旋转所述活动环来驱动所述叶片;以及多枚板状弹簧,其将所述基座和所述活动环之间连结,以能够相对于所述基座旋转的方式支撑所述活动环,所述多个板状弹簧绕所述中心轴等间隔设置,沿着以所述中心轴为中心的圆的半径方向以及所述中心轴向扩展。
12.该方式下也可以是,在所述基座的内周缘部立设柱部,在所述柱部的侧面固定所述板状弹簧的内缘部。
13.另外也可以是,所述柱部的侧面与所述中心轴向和所述半径方向平行。
14.另外也可以是,在所述活动环从内侧形成缝隙,所述板状弹簧的外缘部固定于所
述缝隙。
15.另外也可以是,所述板状弹簧具有由线状的弹性部件构成的腕部,并具有:多个直线部,其沿着所述半径方向延伸并沿着所述中心轴向并排;以及连结部,其将相邻的两根所述直线部弧状地连结。
16.另外也可以是,所述板状弹簧具有由线状的弹性部件构成的腕部,并具有:多个直线部,其沿着所述中心轴向延伸并沿着所述半径方向并排;以及连结部,其将相邻的两根所述直线部弧状地连结。
17.另外也可以是,所述驱动机构具有安装于所述活动环的线圈,所述板状弹簧构成将所述基座和所述线圈相连的电路的一部分。
18.作为本实用新型的另一个优选方式的照相机装置,其特征在于,具备上述叶片驱动装置。
19.作为本实用新型的另一个优选方式的电子设备,其特征在于,具备上述照相机装置。
20.实用新型的效果
21.本实用新型的叶片驱动装置,其特征在于,定义中心轴,并具备:叶片;呈以所述中心轴为中心的环状的基座;呈以所述中心轴为中心的环状的活动环;驱动机构,其通过相对于所述基座以所述中心轴为中心旋转所述活动环,来驱动所述叶片;以及多个板状弹簧,其将所述基座和所述活动环之间连结,以能够相对于所述基座旋转的方式支撑所述活动环,所述多个板状弹簧绕所述中心轴等间隔设置,沿着以所述中心轴为中心的圆的半径方向以及所述中心轴向扩展。叶片自由移动被板状弹簧限制。由此,能够提供一种在未对叶片施加驱动力的状态下叶片也不会自由活动的叶片驱动装置。
附图说明
22.图1是搭载了包括作为本实用新型的第1实施方式的叶片驱动装置11的照相机装置13智能手机19的正面图。
23.图2是图1的叶片驱动装置11的立体图。
24.图3是图2的叶片驱动装置11分解后的立体图。
25.图4是从图2去除了罩1的图。
26.图5是表示图3的板状弹簧6的图。
27.图6是图4的板状弹簧6的周围的放大图。
28.图7是作为本实用新型的第2实施方式的叶片驱动装置11a的立体图。
29.图8是图7的叶片驱动装置11a分解后的立体图。
30.图9是表示图8的板状弹簧6a的图。
具体实施方式
31.以下,一边参照附图,一边说明本实用新型的实施方式。
32.<第1实施方式>
33.如图1所示,作为本实用新型的第1实施方式的叶片驱动装置11以及包含透镜驱动装置12的照相机装置13被收纳于智能手机19。
34.照相机装置13具有:透镜体15;将来自透镜体15的光变换成电信号的图像传感器16;驱动透镜体15的透镜驱动装置12;以及对配置于透镜体15的前侧的叶片8进行驱动的叶片驱动装置11。
35.下面,将来自被摄体的光所入射的方向适当称为z方向,将与z方向正交的一个方向适当称为x方向,将与z方向以及x方向这两方正交的方向适当称为y方向。另外,有时将透镜体15的光轴中被摄体一侧即 z侧称为前侧,将与被摄体相反侧的设有图像传感器16的一侧即z侧称为后侧。
36.透镜驱动装置12具有透镜载架,将透镜体15保持成能够沿着光轴方向移动。叶片驱动装置11构成为,透镜体15的光轴成为叶片驱动装置11的中心轴o。中心轴o是沿着z方向贯穿叶片驱动装置11的中心的轴,中心轴向和z方向相同。另外,中心轴向也是前后方向。在透镜驱动装置12中,在透镜载架的前表面的

y侧和 y侧的一端设有金属制的接受部17。接受部17沿着 z侧延伸。透镜驱动装置12通过受部17,支撑向叶片驱动装置11的

y侧和 y侧突出的金属部件70,经由接受部17和金属部件70对叶片驱动装置11提供电力。
37.如图3所示,叶片驱动装置11具有罩1、活动环3、四个磁轭31、fpc4、12个线圈40、四个板状弹簧6、四个磁石41、基座7、四个叶片8以及后罩9。其中,罩1、磁石41、基座7以及后罩9构成相对于透镜驱动装置12不活动的固定部。
38.以中心轴o为中心的圆环板状的基座7的外周缘,固定圆环板状的后罩9的外缘部。后罩9的外缘部稍微立起,基在座7与后罩9之间的环状的间隙,配置四个叶片8。
39.罩1具有从以中心轴o为中心的圆环板状的前侧壁部向后侧延伸的内周壁部102和外周壁部103,罩1的内周壁部102以及外周壁部103,固定于基座7的内周缘以及外周缘。活动环3、磁轭31,fpc4、板状弹簧6以及磁石41,收纳于由罩1和基座7包围而成的环状空间。
40.在基座7,以包围该基座7中央的贯通孔的方式,埋入四个金属部件70。四个金属部件70的一个端部与柱部706一起立起。 y侧的两个金属部件70的另一个端部在基座7的 y侧的外缘台阶状地立起后向外侧突出,

y侧的两个金属部件70的另一个端部在基座7的

y侧的外缘台阶状地立起后向外侧突出。四个金属部件70的向 y侧和y侧突出的部分从罩1的外周壁部103的 y侧和y侧的切口向外部露出,在该露出部分的后侧,使用焊接或焊锡接合透镜驱动装置12的受部17。
41.柱部706从包围基座7的贯通孔的内周缘部的 x y侧、 x

y侧、

x y侧以及

x

y侧立起。柱部706是长方体形状,在中心轴向和半径方向具有平行侧面。在基座7的相邻柱部706之间,隔开间隔设置两个台部741。在台部741的外表面固定磁石41。
42.活动环3呈在中心轴向具有宽度的圆环状。在活动环3的内表面的 x侧、

x侧、 y侧以及

y侧的槽344固定磁轭31,在其内侧固定fpc4。活动环3的凸部304嵌入磁轭31的孔部314以及fpc4的孔部404。在fpc4内表面的 x侧、

x侧、 y侧以及

y侧,分别固定三个线圈40。此时凸部304嵌入各线圈40的中心孔。
43.活动环3、磁轭31、线圈40以及fpc4,通过板状弹簧6,在从固定部浮起的状态下支撑。如图5所示,板状弹簧6沿着中心轴向和半径方向扩展,具有板状的内缘部607、板状的外缘部608以及将它们弹性连结的腕部603。内缘部607这一方与外缘部608相比中心轴向的长度较长,另外,腕部603由在前后对称的两个线状的弹性部件形成。前侧和后侧的各弹性部件具有:沿着半径方向延伸并在中心轴向并排的3个直线部641、642以及643;以及两根直线
部644以及645,其沿着中心轴向延伸并沿着半径方向并排。
44.从内缘部607的前后端朝向外周侧延伸出的腕部603在圆弧状的连结部655朝向前后方向的中央弯曲,与直线部645的一端相连。腕部603从直线部645的另一端,经过半圆状的连结部653、直线部644、圆弧状的连结部654,与直线部641的一端相连。腕部603还从直线部641的另一端经过半圆状的连结部651、直线部642、半圆状的连结部652,与直线部643的一端相连,直线部643的另一个端部直接与外缘部608的前后端相连。
45.如图6所示,板状弹簧6的内缘部607固定于柱部706的中心轴向和半径方向平行侧面。板状弹簧6穿过fpc4的缝隙406,外缘部608设置于活动环3,插入并固定于沿着中心轴向延伸的缝隙306。板状弹簧6的内缘部607与金属部件70的一个端部电连接。板状弹簧6的外缘部608在缝隙406与fpc4电连接。线圈40与fpc4电连接。由此,线圈40与金属部件70电连接,即,板状弹簧6构成电路的一部分。
46.在活动环3的后表面,设置向后方突出的活动销37,活动销37设置于基座7,穿过沿着圆周的切线方向延伸的长孔27,进一步向后方突出,嵌入设置于叶片8的活动孔87。活动孔87沿着半径方向与圆周的切线方向之间的方向延伸。在基座7的后表面,设置有向后方突出的固定销28,固定销28嵌入设置于叶片8的固定孔88。叶片8的活动孔87和固定孔88在圆周的切线方向靠近设置。
47. x侧和

x侧中磁石41和三个线圈40以及 y侧和

y侧中的磁石41和三个线圈40,分别平行对面。当对线圈40供给电流时,利用通过线圈40和磁石41来生成的电磁力,产生绕中心轴o的轴方向的推力。活动环3通过该推力相对于基座7旋转。伴随该旋转,活动环3的活动销37在基座7的长孔27和叶片8的活动孔87内移动,叶片8绕嵌入固定孔88的固定销28的轴旋转。通过四个叶片8的旋转,被四个叶片8的内周包围而成的开口的大小发生变化,控制从被摄体经过透镜体15到达图像传感器16的光量。
48.此时,例如当不对线圈40流过电流时,板状弹簧6沿着半径方向延伸。当对线圈40流过电流时,活动环3旋转,由此板状弹簧6发生弹性变形,使得外缘部608相对于内缘部607沿着周向移动。当停止流过电流时,板状弹簧6的弹性变形想要恢复原状,活动环3也想回到原来的位置。另外,因为被板状弹簧力推压,因此在未流过电流的状态下,活动环3难以改变位置。
49.以上是本第1实施方式的细节。本第1实施方式中的叶片驱动装置11,定义中心轴o,具备:叶片8;呈以中心轴o为中心的环状的基座7;呈以中心轴o为中心的环状的活动环3;驱动机构(线圈40以及磁石41),其通过相对于基座7以中心轴o为中心旋转活动环3,来驱动叶片8;多个板状弹簧6,其将基座7和活动环3之间连结,以能够相对于基座7旋转的方式,来支撑活动环3,多个板状弹簧6绕中心轴o等间隔地设置,沿着以中心轴o为中心的圆的半径方向以及中心轴向扩展。叶片8自由移动被板状弹簧6限制。由此,能够提供一种在未对叶片8施加驱动力的状态下叶片8也不会自由活动的叶片驱动装置11。
50.<第2实施方式>
51.下面,说明本实用新型的第2实施方式。如图7以及图8所示,作为本第2实施方式的叶片驱动装置11a在前罩10a与罩1a之间,配置叶片8。另外,板状弹簧6a呈仅具有第1实施方式的板状弹簧6的后侧一半那样的形状。
52.叶片驱动装置11a具有前罩10a、四个叶片8、罩1a、前侧线圈基板2a、四个磁石41a、
活动环3a、四个板状弹簧6a、后侧线圈基板5a、电路基板4a以及基座7a。其中,前罩10a、罩1a、前侧线圈基板2a、后侧线圈基板5a、电路基板4a以及基座7a构成不相对于透镜驱动装置12活动的固定部。
53.罩1a具有从以中心轴o为中心的圆环板状的前侧壁部向后侧延伸的内周壁部112和外周壁部113,在罩1a上配置四个叶片8,在叶片8的前侧配置前罩10a。基座7a呈以中心轴o为中心的圆环板状,罩1a的内周壁部112以及外周壁部113的后缘固定于基座7a的内周缘部以及外周缘部。前侧线圈基板2a、磁石41a、活动环3a、后侧线圈基板5a以及电路基板4a收纳在被前罩10a和罩1a包围而成的环状空间。柱部706从包围基座7a的贯通孔的内周缘部的 x y侧、 x

y侧、

x y侧以及

x

y侧立起。柱部706是长方体形状,具有与中心轴向和半径方向平行的侧面。
54.在基座7a,埋入两个金属部件74、两个金属部件75以及两个金属部件76。各金属部件74以及75的一端部在基座7a的孔724向前后露出,各金属部件74以及75的另一个端部在基座7a的 y侧和y侧的外缘台阶状地立起后向外侧突出。金属部件74以及75的向 y侧和

y侧突出的部分从罩1a的外周壁部113的 y侧和

y侧的切口向外部露出,在该露出部分的后侧,使用焊接或焊锡接合透镜驱动装置12的受部17。
55.各金属部件76的一端部在基座7a的孔724向前后露出。各金属部件76延伸到立设于基座7a的内周缘部的 x y侧以及 x

y侧的柱部716,在该柱部716立起,沿着柱部716向前侧延伸。各金属部件76的立起部分的前端突出并露出到柱部716的前缘之前,该前端与前侧线圈基板2a的接线部203电连接。
56.在罩1a的前侧壁部的后表面,固定前侧线圈基板2a。在基座7a的前表面,固定电路基板4a,在电路基板4a的前表面,固定后侧线圈基板5a。金属部件74、75以及76在孔724露出的部分,分别与电路基板4a的后表面的接线部(未图示)电连接。另外,电路基板4a和后侧基板5a也被电连接。由此,电路基板4a与叶片驱动装置11a的外部电连接,并且与前侧线圈基板2a以及后侧线圈基板5a电连接。在前侧线圈基板2a以及后侧线圈基板5a的 x侧、

x侧、 y侧以及

y侧,分别各埋入两个线圈40。
57.活动环3a呈在中心轴向具有宽度的圆环状。在活动环3a的 x侧、

x侧、 y侧以及

y侧的内周侧面设置凹部320,在凹部320固定磁石41a。
58.活动环3a以及磁石41a被板状弹簧6a支撑。如图9所示,板状弹簧6a具有内缘部607a、外缘部608a以及腕部603a。板状弹簧6a的腕部603a具有与第1实施方式的板状弹簧6的腕部603的后侧一半同样的形状。即,腕部603a具有沿着半径方向延伸,并在中心轴向并排的三个直线部641a、642a、643a;以及沿着中心轴向延伸,并在半径方向并排的两个直线部644a、645a。并且,具有连结直线部彼此的连结部651a、652a、653a、654a和将内缘部607a和直线部645a连结的连结部655a。板状弹簧6a的内缘部607a固定于与基座7a的柱部716的中心轴向和半径方向平行的侧面。板状弹簧6a的外缘部608a被插入并固定活动环3a的缝隙306a。
59.活动环3a具有从前表面向前方突出的活动销137,活动销137通过设置于罩1a的沿着圆周的切线方向延伸的长孔127,进一步向前方突出,该突出部分嵌入在叶片8设置的活动孔87。活动孔87沿着半径方向和圆周的切线方向之间的方向延伸。在罩1a的前侧壁部的前表面,设置有向前方突出的固定销128,固定销128嵌入在叶片8设置的固定孔88。叶片8的
活动孔87和固定孔88在圆周的切线方向接近地设置。
60. x侧、

x侧、 y侧以及

y侧中的前侧线圈基板2a的线圈40,与磁石41a的前侧的板面对向,后侧线圈基板5a的线圈40与磁石41a的后侧的板面对向。当对前侧线圈基板2a以及后侧线圈基板5a的线圈40供给电流时,利用通过线圈40和磁石41a生成的电磁力,产生绕中心轴o的轴方向的推力。活动环3a通过该推力,相对于基座7a旋转。伴随该旋转,活动环3a的活动销137在基座7a的长孔127以及叶片8的活动孔87内移动,叶片8绕嵌入固定孔88的固定销128的轴旋转。通过四个叶片8的旋转,被四个叶片8的内周包围的开口的大小发生变化,控制从被摄体经过透镜体15到达图像传感器16的进光量。
61.此时,例如当不对线圈40流过电流时,板状弹簧6a沿着半径方向延伸。当对线圈40流过电流时,活动环3旋转,由此板状弹簧6a发生弹性变形,使得外缘部608a相对于内缘部607a沿着周向移动。当停止流过电流时,板状弹簧6a的弹性变形想要回到原状,因此活动环3a也回到原来的位置。另外,因为被弹簧力推压,因此在未流过电流的状态下,活动环3a难以改变位置。
62.以上是本第2实施方式的细节。本第2实施方式中的叶片驱动装置11a,定义中心轴o,具备:叶片8;呈以中心轴o为中心的环状的基座7a;呈以中心轴o为中心的环状的活动环3a;驱动机构(线圈40以及磁石41a),其通过相对于基座7a以中心轴o为中心旋转活动环3a,来驱动叶片8;多个板状弹簧6a,其将基座7a和活动环3a之间连结,以能够相对于基座7a的旋转方式,来支撑活动环3a,多个板状弹簧6a绕中心轴o等间隔地设置,沿着以中心轴o为中心的圆的半径方向以及中心轴向扩展。叶片8自由移动被板状弹簧6a限制。由此,能够提供未对叶片8施加驱动力的状态下叶片8也不会自由活动的叶片驱动装置11a。这样,通过本第2实施方式,也能够得到与上述第1实施方式同样的效果。
63.此外,在上述实施方式中利用了四个板状弹簧6、6a,但是只要是等间隔并排,可以是2个、3个或超过4个的个数。另外,针对腕部603、603a,其是组合沿着半径方向延伸的3根直线部和沿着中心轴向延伸的两根直线部而构成的,但是也可以是其他根数。另外,也可以利用沿着半径方向和中心轴向之间的方向延伸的直线部。
64.符号说明
65.11a罩;33a活动环;4fpc;66a板状弹簧;77a基座;8叶片;9后罩;10a前罩;11、11a叶片驱动装置;12透镜驱动装置;13照相机装置;15透镜体;16图像传感器;17受部;19智能手机;27、127长孔;28、128固定销;31磁轭;37、137活动销;40线圈;41、41a磁石;70、74、75、76金属部件;87活动孔;88固定孔;102、112内周壁部;103、113外周壁部;304凸部;306、306a、406缝隙;314、404孔部;344槽;603、603a腕部;607、607a内缘部;608、608a外缘部;641、642、643、644、645直线部;651、652、653连结部;706、916柱部;741台部;2a前侧线圈基板;4a电路基板;5a后侧线圈基板;203接线部;320凹部;924孔。
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